世纪梦想

李允明

凯文老师：今天我们来谈一谈仿人机器人。我们讨论过工业机器人、农业机器人、空间机器人，这是按用途来分类的。我们也曾经介绍过按机器人外形和结构把机器人分成固定式单臂机器人、轮式机器人等。不同的分类方法是互相覆盖的，如农业机器人为了移动到农作物处，大部分是轮式的。空间机器人有同定式的(如Dextre机器人)，也有轮式的。家庭用机器人目前也都是轮式的，今后随着技术水平的提高，会有空间仿人机器人和家庭用仿人机器人出现。

汤姆：为什么有了轮式机构，还要研究会行走的机器人?

凯文老师：首先，轮式机构在楼梯、门槛、凹凸不平的地段等处的通过性能远远不如行走机构；其次，即使上半身是仿人的轮式机器人也至多给人一种坐在轮椅上的残疾人的感觉。人们期望仿人机器人能够像自己一样用脚行走是理所当然的。

杰克：仿人机器人现在已经发展得怎么样了呢?

凯文老师：据一个仿人机器人网站统计，截至2008年11月，世界上共有94个仿人机器人的项目正在进行中，其中日本42个、美国10个、韩国10个、德国9个、中国7个、英国4个、瑞典2个，澳大利亚、泰国、新加坡、保加利亚、伊朗、意大利、奥地利、西班牙、俄罗斯和阿联酋各有1个。从统计数字可看出日本的领先地位及其他各国的竞争实力。

汤姆：仿人机器人当前的发展方向是什么?

凯文老师：仿人机器人当前的发展方向主要是两大块。一块以质取胜，研究高水平的、外形和功能尽量接近人的仿人机器人，其代表是日本本田的Asimo。

安妮：就是生产汽车的那个本田吧?

凯文老师：不错，在日本，除了各大学都热衷于研究仿人机器人外，公司的研发机构已经成为主力。许多过去与机器人技术毫不相关的公司也开始涉足仿人机器人的开发。大公司利用公众对于仿人机器人的高度兴趣，通过开发仿人机器人来宣传本公司的品牌，例如生产汽车的本田通过号称“世界第一”的Asimo的开发，树立了本田技术领先的形象。最近本田又开发了新一代Asimo机器人，行走能力又有提高，手腕部还添加了力传感器。用这种做法宣传本公司形象的还有索尼(主营家用电子设备)和富士通(主营电脑、通信装置)，他们分别开发了高技术含量的0RIO和HOAP-2机器人。丰田开发的，由仿人机器人组成的小乐队还曾在爱知世博会上展出过。

杰克：这些高水平的仿人机器人都很贵吧?

凯文老师：是的，这些高水平的仿人机器人生产数量很少，平时以表演为主，不可能进入寻常百姓家。其实，仿人机器人有一个很大的市场，各类学校、研究单位甚至家庭都迫切需要低价的仿人机器人整机或套装件。与研究仿人机器人性能突破的努力相对应，研制低价、轻量化的仿人机器人是另一种挑战。因为20个左右的伺服电机和一系列的传感器使得仿人机器人价格不菲，操作也必须由专业人员进行。只有通过设计的重大改进才能降低成本，简化操作。

世界上已经有一些公司为此做出了努力。例如日本近藤(Kondo)公司是一家生产航模用的伺服电机的公司。当他们得知发烧友们订购航模伺服电机自制仿人机器人时，他们立刻着手研发低价的、专门用于仿人机器人的伺服电机，并且开发m价格便宜的仿人机器人KTR-1。特制的伺服电机使得KTR-1可以用示教方法编程，不需要使用复杂的编程语言。他们还将机器人结构彻底简化，将自由度总数降至最少(17个)，使得KTR-1成为当时重量最轻、操作简便的仿人机器人。KTR-1虽然只有17个自由度，却可以完成走路、体操(俯卧撑、前滚翻、后滚翻、侧手翻、头手倒立)等动作。

可以说，普及仿人机器人对于机器人工业的发展是极其重要的。